華東理工煤氣化技術(shù)簡(jiǎn)介多噴嘴水煤漿

華南理工大學(xué)煤氣化技術(shù)進(jìn)展

——中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型煤氣化技術(shù)華東理工大學(xué)http://華東理工大學(xué)潔凈煤技術(shù)研究所（煤氣化教育部實(shí)驗(yàn)室）成立于1995年，創(chuàng)始人于遵宏先生研究隊(duì)伍：15名教師；90余名研究生

5名教授博導(dǎo)；1名973首席科學(xué)家，新世紀(jì)百千萬(wàn)人才國(guó)家級(jí)人選1名，上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人1名，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃入選者3名。入選2006年度《教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃》國(guó)際知名、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的氣流床氣化研究基地一、團(tuán)隊(duì)與基地介紹

（1）以煤、石油焦、渣油、天然氣、焦?fàn)t氣、生物質(zhì)、污泥、垃圾等為原料，采用加壓氣流床部分氧化技術(shù)制取清潔合成氣;

研究開發(fā)高效長(zhǎng)壽命氣化噴嘴、新型多噴嘴對(duì)置式氣流床氣化爐、氣化系統(tǒng)工藝過(guò)程與關(guān)鍵設(shè)備、氣化系統(tǒng)PDP軟件包等。（2）合成氣的深度加工與利用研究開發(fā)合成氣深度加工的催化劑、反應(yīng)器和加工工藝。研究方向煤等含碳固體原料大規(guī)模高效清潔氣化的基礎(chǔ)研究

2010－2014大規(guī)模高效氣流床煤氣化技術(shù)的基礎(chǔ)研究

2004－2009氣流床氣化爐中流動(dòng)行為與熔渣遮蔽層的傳熱1999－2004

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973項(xiàng)目)日處理2000噸煤新型水煤漿氣化技術(shù)

國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題

200MW等級(jí)IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)與工業(yè)示范

國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題

百萬(wàn)噸級(jí)煤間接液化及電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)與示范國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題高灰熔點(diǎn)煤加壓氣化技術(shù)研究開發(fā)與工業(yè)示范

國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題高效化學(xué)熱回收煤氣化新技術(shù)應(yīng)用研究

國(guó)家“十一五”863計(jì)劃課題

煤氣化多聯(lián)產(chǎn)及IGCC關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)上海市“十一五”重大科技項(xiàng)目承擔(dān)的國(guó)家級(jí)重大科研項(xiàng)目

單臺(tái)日耗煤2000噸氣化爐工業(yè)應(yīng)用研究與示范

國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃富甲烷氣自熱轉(zhuǎn)化制合成氣

國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃新型水煤漿氣化技術(shù)國(guó)家“十五”863計(jì)劃重大課題四噴嘴水煤漿氣化工藝軟件包開發(fā)

國(guó)家重大裝備國(guó)產(chǎn)化2002－2005

粉煤加壓氣化制備合成氣新技術(shù)研究與開發(fā)

國(guó)家“十五”攻關(guān)計(jì)劃新型（多噴嘴對(duì)置）水煤漿氣化爐開發(fā)

國(guó)家“九五”攻關(guān)計(jì)劃整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)關(guān)鍵技術(shù)

國(guó)家“九五”攻關(guān)計(jì)劃成果2007年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2006年中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)兩項(xiàng)2006年全國(guó)高校十大科技進(jìn)展2006年中國(guó)高等學(xué)校專利獎(jiǎng)2006年中國(guó)高校－企業(yè)合作創(chuàng)新十大案例2004年煤炭工業(yè)十大科技成果2002年中國(guó)電力科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2001年“九五”科技攻關(guān)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)1998年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)獲國(guó)家專利54項(xiàng)（其中發(fā)明專利28項(xiàng)）領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷(上海市委書記來(lái)研究所調(diào)研）多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)多噴嘴對(duì)置式粉煤加壓氣化技術(shù)單噴嘴粉煤加壓氣化技術(shù)氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)噴嘴技術(shù)百噸級(jí)煤氣化燃?xì)庵苽浼夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)技術(shù)研究與開發(fā)歷程技術(shù)開發(fā)日處理22噸煤中試裝置的建設(shè)運(yùn)行大型化2000t/d級(jí)工業(yè)裝置建設(shè)與運(yùn)行工業(yè)示范1150t/d級(jí)工業(yè)示范裝置的建設(shè)和運(yùn)行863重大課題863課題“九五”攻關(guān)十五十一五九五七五、八五基礎(chǔ)研究渣油氣化過(guò)程研究水煤漿氣化過(guò)程研究中石化、化工部國(guó)家計(jì)委科技部科技部二、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)工藝原理簡(jiǎn)圖

磨煤制漿系統(tǒng)凈化系統(tǒng)渣水處理系統(tǒng)氣化系統(tǒng)工業(yè)裝置運(yùn)行情況7神華寧煤集團(tuán)3套日處理日處理2000噸水煤漿氣化裝置。2010年3月18日一次投料成功。地點(diǎn)：山東華魯恒升化工股份有限公司數(shù)量：1臺(tái)規(guī)模：日處理750噸煤產(chǎn)品：合成氨壓力：6.5MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：2005年6月累計(jì)運(yùn)行時(shí)間：超過(guò)20000小時(shí)設(shè)計(jì)單位：華陸工程科技有限責(zé)任公司工業(yè)裝置運(yùn)行情況(1)——750TPD工業(yè)裝置運(yùn)行情況(1)——750TPD節(jié)煤~7%，節(jié)氧~7%；碳轉(zhuǎn)化率高2~3個(gè)百分點(diǎn)；粗渣中碳含量約2~5%(單噴嘴氣化爐約7~8%)；細(xì)灰量減少；細(xì)灰中碳含量減少

-

開兩臺(tái)單噴嘴氣化爐，細(xì)灰中碳含量~40%-

開一臺(tái)多噴嘴+一臺(tái)單噴嘴，細(xì)灰中碳含量~20%有效氣成分高2~3個(gè)百分點(diǎn)，CO2降低2~3個(gè)百分點(diǎn)。工藝指標(biāo)在此規(guī)模下，比單噴嘴水煤漿氣化爐增加5萬(wàn)元/天經(jīng)濟(jì)效益與同期運(yùn)行的單噴嘴水煤漿氣化爐相比工業(yè)裝置運(yùn)行情況(1)——750TPD

拱頂耐火磚壽命7450小時(shí)直筒段及錐底部分耐火磚壽命預(yù)計(jì)超過(guò)

20000小時(shí)設(shè)備情況氣化爐110%負(fù)荷運(yùn)行，工藝指標(biāo)優(yōu)良！工業(yè)裝置運(yùn)行情況(1)——750TPD四噴嘴氣化爐碳轉(zhuǎn)化率98.3%，單噴嘴氣化爐碳轉(zhuǎn)化率96.0%。地點(diǎn)：兗礦國(guó)泰化工有限公司數(shù)量：2臺(tái)＋1臺(tái)單爐規(guī)模：日處理1150噸煤產(chǎn)品：甲醇、發(fā)電、醋酸壓力：4.0MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：2005年10月(A,B爐)2007年9月(C爐)工業(yè)裝置運(yùn)行情況(2)——1150TPD工業(yè)裝置運(yùn)行情況(2)——1150TPD氣化框架廠區(qū)全景燒嘴平臺(tái)渣水處理水洗塔

有效氣成分提高2~3個(gè)百分點(diǎn)，CO2含量降低2~3

個(gè)百分點(diǎn)；碳轉(zhuǎn)化率提高2~3個(gè)百分點(diǎn)；比氧耗降低7.9%，比煤耗降低2.2%；國(guó)泰噸甲醇煤耗~1.25T煤/T甲醇，魯南化肥廠噸甲醇煤耗~1.4T煤/T甲醇(北宿煤）工藝指標(biāo)直筒段及錐底耐火磚壽命預(yù)計(jì)超過(guò)30000小時(shí)噴嘴使用壽命超過(guò)2個(gè)月，最長(zhǎng)使用98天與采用國(guó)外水煤漿氣化技術(shù)的兗礦魯南化肥廠同期運(yùn)行結(jié)果相比工業(yè)裝置運(yùn)行情況(2)——1150TPD設(shè)備情況

兗礦國(guó)泰化工有限公司水煤漿氣化裝置在經(jīng)歷了最初的摸索總結(jié)后，已經(jīng)進(jìn)入了長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，下圖統(tǒng)計(jì)了氣化系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間。工業(yè)裝置運(yùn)行情況(2)——1150TPD地點(diǎn)：兗礦魯南化肥廠數(shù)量：1臺(tái)單爐規(guī)模：日處理1150噸煤產(chǎn)品：合成氨壓力：4.0MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：2008年7月1日5:56工業(yè)裝置運(yùn)行情況(3)——1150TPD設(shè)計(jì)單位——?dú)饣到y(tǒng)由中國(guó)天辰工程公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。建設(shè)單位——?dú)饣到y(tǒng)由中國(guó)化學(xué)工程第十三建設(shè)公司承建。煤漿濃度(~60%)比Texaco氣化爐低3個(gè)百分點(diǎn)，但有效氣成分比Texaco氣化爐略高(~83%)。第一次投料后連續(xù)運(yùn)行78天；計(jì)劃停車檢查后又連續(xù)運(yùn)行84天；今年又創(chuàng)造不間斷連續(xù)運(yùn)行89天的記錄；近期又連續(xù)運(yùn)行102天并繼續(xù)處于運(yùn)行狀態(tài)。工業(yè)裝置運(yùn)行情況(3)——1150TPD自2008年7月1日至2009年6月30日，累計(jì)運(yùn)行310天地點(diǎn)：江蘇靈谷化工有限公司數(shù)量：一期2臺(tái)規(guī)模：日處理2000噸煤產(chǎn)品：合成氨壓力：4.0MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：

2009年6月15日設(shè)計(jì)單位：中國(guó)天辰工程公司工業(yè)裝置運(yùn)行情況(4)——2000TPD工業(yè)裝置運(yùn)行情況(4)——2000TPD

現(xiàn)階段氣化爐負(fù)荷~100%左右。據(jù)靈谷公司技術(shù)人員反映，該氣化裝置運(yùn)行平穩(wěn)，系統(tǒng)開車后，操作人員比較輕松。與國(guó)泰相比爐型尺寸有較大變化（國(guó)泰直徑3.4m，靈谷

3.88m），但氣化裝置工藝性能優(yōu)良。以神府煤為原料，合成氣有效氣成分82.5%，渣中殘?zhí)即蟛糠值陀?%。

2009年10月21日~2009年12月17日連續(xù)運(yùn)行69天。運(yùn)行情況運(yùn)行34天的耐火磚狀況噴嘴情況工業(yè)裝置運(yùn)行情況(4)——2000TPD地點(diǎn)：江蘇索普(集團(tuán))

有限公司數(shù)量：一期3臺(tái)規(guī)模：日處理1500噸煤產(chǎn)品：甲醇、CO壓力：6.5MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：

2009年9月8日設(shè)計(jì)單位：中國(guó)天辰工程公司工業(yè)裝置運(yùn)行情況(5)——1500TPD地點(diǎn)：新能鳳凰(滕州)

能源有限公司數(shù)量：一期3臺(tái)規(guī)模：日處理1500噸煤產(chǎn)品：甲醇?jí)毫Γ?.5MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：

2009年12月17日設(shè)計(jì)單位：中國(guó)天辰工程公司工業(yè)裝置運(yùn)行情況(6)——1500TPD地點(diǎn)：神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司規(guī)模：3臺(tái)日處理2000噸煤產(chǎn)品：甲醇?jí)毫Γ?.0MPa投入工業(yè)運(yùn)行時(shí)間：2010年3月18日工業(yè)裝置運(yùn)行情況(7)——2000TPD氣化裝置于2010年9月24日-27日通過(guò)了神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、兗礦集團(tuán)有限公司、華東理工大學(xué)、中國(guó)天辰工程有限公司進(jìn)行的72小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)考核！已推廣18家企業(yè)，共50臺(tái)氣化爐推廣應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)已推廣17家企業(yè)，共45臺(tái)氣化爐。華魯恒升750TPD*1滕州鳳凰1500TPD*3兗礦魯化1150TPD*2兗礦國(guó)泰1150TPD*3江蘇索普1500TPD*3江蘇靈谷

1800TPD*2寧波萬(wàn)華1200TPD*3杭州華電半山2200TPD*1神華寧煤2000TPD*3山東久泰2000TPD*6安徽華誼1500TPD*3山東盛大2200TPD*2兗礦新疆1500TPD*3上海焦化2000TPD*2兗礦內(nèi)蒙2000TPD*3山東海力2000TPD*2泛海包頭1500TPD*3已推廣的項(xiàng)目：

拉動(dòng)投資約400億元；將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值約250億元；年處理煤約1000萬(wàn)噸；比引進(jìn)同類技術(shù)年節(jié)煤20余萬(wàn)噸，年節(jié)氧約5億Nm3。國(guó)際煤氣化領(lǐng)域的關(guān)注和認(rèn)可多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的成功運(yùn)行引起了國(guó)際煤氣化領(lǐng)域的高度關(guān)注，2006~2010年煤氣化年會(huì)(GTC)連續(xù)4年邀請(qǐng)華東理工大學(xué)介紹該技術(shù)的進(jìn)展左上：氣化技術(shù)協(xié)會(huì)主席JamesChildress右：華東理工大學(xué)介紹煤氣化技術(shù)左下：著名氣化專家、《Gasification》作者ChrisHigman博士首次向美國(guó)出口成套技術(shù)2008年7月31日，華東理工大學(xué)與美國(guó)Valero能源公司簽訂技術(shù)許可合同，將多噴嘴對(duì)置式氣化技術(shù)應(yīng)用于Valero公司石油焦氣化制氫項(xiàng)目，專利實(shí)施費(fèi)超過(guò)億元人民幣。美國(guó)Valero能源公司是美國(guó)最大的煉油企業(yè)，所建設(shè)的石油焦氣化制氫項(xiàng)目投資高達(dá)30億美元，該項(xiàng)目采用了眾多國(guó)際先進(jìn)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，而核心的氣化技術(shù)選擇了中國(guó)技術(shù)！這是中國(guó)首次向美國(guó)出口成套大型化工技術(shù)！粉煤加壓氣化技術(shù)研發(fā)歷程1999~2001粉煤氣化關(guān)鍵技術(shù)小試研究2001~2004多噴嘴對(duì)置粉煤加壓氣化中試研究

——國(guó)